2.1.6. Определение площадей поперечного сечения поперечной арматуры на отрыв.

Нагрузка на ригель приложена в пределах высоты его сечения. Поэтому необходима дополнительная вертикальная (поперечная) арматура, площадь которой определяется расчётом на отрыв. Отрывающая нагрузка, приходящаяся на 1пм длины ригеля и передающаяся через его полки на среднюю часть равна (без учёта нагрузки от собственного веса ригеля и нагрузки на его ширине равной 0,3м):

где: 0,3 м – ширина поперечного сечения ригеля.

Так как шаг поперечных хомутов меньше 1000 мм, площадь будет уменьшаться пропорционально.

2.1.7. Расчет крайнего ригеля на прочность по наклонным сечениям на действие поперечных сил.

Крайний пролет:

Поперечная сила на грани опоры . Принимаем поперечную арматуру класса А400 диаметром ()R_SW=285 МПа, имеем:

h₀=530 мм; b=300 мм.

Бетон В20 (R_в=11,5 МПа; R_вt=0,9 МПа. так как нагрузка на ригель включает ее временную составляющую):

Проверка прочности наклонной сжатой полосы:

Предварительно принимаем S_w1=200 мм (S₁ ≤ 0,5·h₀; S₁ ≤ 300 мм);

т.е. прочность полосы обеспечена.

Проверка прочности наклонного сечения:

Н/мм

Поскольку q_sw1 = 117,33 Н/мм > 0,25·R_вt·b=0,25·0,9·300 = 67,5 Н/мм - хомуты полностью учитываются в расчете и М_b определяется по формуле:

кН/м

Поскольку

Определяем с₁:

Принимаем с=1132 мм, с₀=2x530=1060 мм;

Поскольку получено с₀=1060 мм < c=1132 мм, принимаем для дальнейших расчетов с₀=с=1060 мм.

Проверяем условие прочности:

.

т. е. условие прочности выполняется.

Поперечная сила у опоры В слева:

Предварительно принимаем: S^/_w1=175 (S₁ ≤ 0.5·h₀; S₁ ≤ 300);

Проверка прочности наклонной сжатой полосы:

т.е. прочность полосы обеспечена.

Проверка прочности наклонного сечения:

Н/мм

Поскольку q_sw2 = 148,05 Н/мм > 0,25·R_вt·b=0,25·0,9·300 = 67,5 Н/мм - хомуты полностью учитываются в расчете и М_b определяется по формуле:

кН/м

Поскольку

Определяем с₂:

Принимаем с=1132 мм, с₀=2x530=1060 мм;

Поскольку получено с₀=1060 мм < c=1132 мм, принимаем для дальнейших расчетов с₀=с=1060 мм.

Проверяем условие прочности:

.

т. е. условие прочности выполняется.

что больше S_wl(2), полученных в расчете.

2.1.8. Определение длины приопорных участков крайнего ригеля. Аналитический способ.

Приопорный участок у опоры А:

d_sw3=8 мм, S_w3=300 мм, арматура класса А400.

где

Так как то

где

Принимаем с=1590 мм.

Таким образом, длина приопорного участка будет:

Приопорный участок у опоры В слева:

Q_в^л=293,16 кН, с₀=2h₀=1060 мм, с=1590 мм, q₁=88,8 Н/мм, q_sw2=148,05 Н/мм.

Так как то

Принимаем с=1590 мм.

Таким образом, длина приопорного участка будет:

_{Проверяем условие:}

Перерасчет с не требуется.

2.1.9. Обрыв продольной арматуры в крайнемригеле. Построение эпюры несущей способности ригеля.

По изложенному выше в пункте 2.7.3. расчету определяется площадь продольной рабочей арматуры в опасных участках сечения: в пролетах и на опорах, где действует наибольшие по абсолютной величине моменты.

Для определения места обрыва продольной арматуры строятся огибающая эпюра изгибающих моментов от внешних нагрузок и эпюра арматуры, представляет собой изображение несущей способности сечений ригеля .

Моменты в пяти точках определяются по формуле:

Расчетные моменты эпюры арматуры, которое может воспринять балка в каждом сечении при имеющихся в этих сечениях растянутой арматуры, определяется по формуле:

A_S-площадь арматуры в рассматриваемом сечении;

.

Место действия обрыва стержней отстоит от теоретического на расстоянии W, принимаемом не менее величины, определяемой по формуле:

Q-расчетная поперечная сила в месте теоретического обрыва стержня;

Q_sw-усилие в поперечных стержнях на единицу длины элемента на рассматриваемом участке;

d-диаметр обрываемого стержня.

При правильном подборе и распределении продольной арматуры по длине ригеля эпюра арматура M_Ult повсюду охватывает огибающую эпюру моментов M, нигде не врезаясь в нее, но и не удаляясь от нее слишком далеко в расчетных сечениях. В таком случае во всех сечениях ригеля будет выполнятся условие прочности по моменту M<M_Ult и обеспечения экономичности расходование арматуры.

При .

Таблица 1.

Крайний пролет «0-5»
Сечения			0		1		2		2’		3		4		5
Положительные Моменты		-		0,037		0,079		0,0833		0,077		0,030		-
	+M	-		102,4		218,7		230,6		213,13		83,0		-
Отрицательные моменты		-0,050		-0,014		+0,005		-		0,002		-0,021		-0,0625
	-M	-138,4		-38,75		+13,8		-		+5,5		-58,12		-188,5

Ординаты эпюры M_ult вычисляются через площади фактически принятой ранее арматуры и откладываются на том же чертеже. Нулевые точки эпюры положительных моментов располагаются на расстояниях от грани левой опоры иот грани правой опоры.

На наибольший положительный момент M₁ принята арматура 325 A400 с . Значение х можно принять из расчета этого сечениямм

кН·м

На момент М_А принято 225 А400 с А_S=982 мм². Момент М_Ult, отвечающий этой арматуре, получим пропорционально ее площади:

мм

кН·м

На момент М_В принята арматура 322 A400 с А_S=1140 мм².

мм

кН·м.

На отрицательный опорный момент имеем:

225 A500 с А_S=987 мм²

мм

кН·м.

На момент М₄ принята арматура 216 A400 с А_S=402 мм². Принимаем:

мм

кН·м.

Обрываемые пролетные и опорные стержни заводятся за место теоретического обрыва на величину W. Расстояние от опорных стержней до мест теоретического обрыва стержней определяется из эпюры графически.

В сечении 3 каркаса (q_sw1=117,3 Н/мм, q_sw2=148,05 Н/мм, h₀₂=h₀₁=530 мм).

Значения W будут:

-для надопорных стержней слева 225 A400

;

мм

справа 322 A400 ;

мм

-для надопорных стержней справа:

мм

Принято: ;;.